Dispositivo novedoso monitorea los sonidos respiratorios para predecir insuficiencia respiratoria en pacientes de la UCI después de la extubación

La insuficiencia respiratoria ocurre en el 10 a 20 % de los casos post-extubación en las UCI, con una tasa de mortalidad del 25 al 50 %. La ventilación no invasiva (VNI), como el suministro de oxígeno a través de una máscara facial o una cánula nasal de alto flujo (CNAF), puede prevenir la insuficiencia respiratoria y la necesidad de reintubación. Sin embargo, el alto costo de estos dispositivos hace difícil que puedan proporcionarse a todos los pacientes a los que se les retira el soporte respiratorio. Predecir la probabilidad de insuficiencia respiratoria y otras dificultades respiratorias es útil para determinar si un paciente necesitará una VNI o CNAF no programada, reintubación o un procedimiento más invasivo como la cricotiroidotomía, que consiste en perforar la garganta para crear una vía aérea. Ahora, los investigadores han desarrollado un dispositivo novedoso que detecta sonidos respiratorios anormales para predecir si es probable que un paciente de la UCI sufra complicaciones respiratorias después de retirarlo del ventilador mecánico, alertando a los equipos de cuidados intensivos sobre la necesidad de intervenciones de emergencia en una fase temprana después de la extubación.

El dispositivo de monitoreo diseñado por especialistas en medicina de emergencias y cuidados intensivos de la Universidad de Hiroshima (Hiroshima, Japón) funciona con una IA que habían creado y entrenado previamente para analizar y visualizar sonidos respiratorios anormales. La creación del dispositivo fue financiada por la Agencia Japonesa para la Investigación y el Desarrollo Médico (AMED). En su estudio piloto, los investigadores detallaron cómo la conversión de sonidos respiratorios anormales en valores cuantitativos como un monitor en tiempo real a través de su dispositivo, demostró ser útil para predecir complicaciones respiratorias después de la extubación. Podría ayudar a los profesionales de la salud a predecir la insuficiencia respiratoria y otras emergencias de las vías respiratorias que ponen en peligro la vida.

El dispositivo proporciona un sistema de control continuo de los sonidos respiratorios y mejora el pronóstico al ayudar al personal de cuidados intensivos a evaluar objetivamente el estado respiratorio. El sonido respiratorio, incluidos estridor, estertor, gárgaras, jadeos y crepitaciones, se captura en múltiples ubicaciones mediante un sensor y se visualiza en tiempo real como un espectrograma. Su algoritmo de aprendizaje automático luego analiza y cuantifica estas señales de frecuencia. El algoritmo calculó el valor cuantitativo (QV) de gargarismos, estridores y estertores en la región cervical o cuello y jadeos, estertores, crepitaciones gruesas y crepitaciones finas en la zona del tórax o pecho.

El estudio incluyó a 57 pacientes. Dieciocho pacientes experimentaron el resultado compuesto, que requirieron intervenciones médicas en las vías respiratorias y la respiración dentro de las 48 horas posteriores a la extubación. El resto pertenecía al grupo sin resultados. Según los investigadores, los QV de estridor y estertor en la región cervical fueron significativamente más altos en el grupo de resultados compuestos que en el grupo sin resultados. Mientras tanto, los QV de jadeos, estertor y crepitaciones gruesas en la región anterior del tórax fueron significativamente más altos en el grupo de resultados que en el grupo sin resultados. El QV de las crepitaciones finas en la región lateral del tórax bilateral fue significativamente mayor en el grupo de resultados que en el grupo sin resultados. También afirmaron que el volumen del sonido de inhalación (promedio de 5 respiraciones) en la región cervical inmediatamente después de la extubación fue significativamente más alto en el grupo de resultados (63,3 dB) que en el grupo sin resultados (54,3 dB).

Aunque la puntuación predictiva del dispositivo aún debe validarse debido al pequeño tamaño de la muestra, los investigadores creen que la evaluación objetiva continua de los sonidos respiratorios que hace posible su aparato podría conducir a una mayor seguridad del paciente en las UCI después de la extubación. Recientemente, el equipo de investigadores usó su tecnología para desarrollar un dispositivo de monitoreo remoto del sonido respiratorio que podría ser útil durante una pandemia. El dispositivo médico remoto combina un estetoscopio electrónico con una aplicación de teléfono inteligente que puede ser utilizada fácilmente por personal médico  que no sean médicos o incluso por los propios pacientes para auscultar y enviar rápidamente información a un especialista para el diagnóstico. La innovación surgió de la experiencia durante la propagación del coronavirus donde la auscultación directa y los controles de seguimiento se dificultaron por el riesgo de contagio. Los investigadores esperan que pronto se incluya un "monitor de sonido respiratorio" en el sistema estándar de monitoreo cardiorrespiratorio utilizado en los hospitales, como los ECG.

“La insuficiencia respiratoria en la unidad de cuidados intensivos (UCI) ocurre con frecuencia, particularmente en pacientes después de la extubación, pero ha habido una falta de monitores suficientes para detectar tales anomalías antes”, dijo Nobuaki Shime, profesor de la Escuela de Postgrado en Ciencias Biomédicas y de la Salud de HU, quien dirigió el equipo de investigación. “Definitivamente contribuirá a mejorar la calidad del sistema de monitoreo cardiorrespiratorio para detectar antes las anomalías respiratorias”.

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Universidad de Hiroshima